Contraintes de l'environnement, maturité des cardiomyocytes humains et dystrophinopathies.

par Monia Souidi

Projet de thèse en Biologie Santé

Sous la direction de Albano Meli.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé , en partenariat avec PhyMedExp - Physiologie et Médecine Expérimentale du Coeur et des Muscles (laboratoire) et de Signalisation calcique et fonctions du sarcomère dans le muscle cardiaque et squelettique (equipe de recherche) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Les modèles animaux ne récapitulent pas toujours le phénotype observé chez les patients. Il est aujourd'hui possible de produire des cardiomyocytes humains dérivés de cellules souches pluripotentes induites in vitro. Cependant ces cardiomyocytes manquent de maturité. En plus de leurs rôles fonctionnels, l'étirement et la rigidité du substrat sont importants dans la transition de l'état fœtal à postnatal en induisant des changements dans les propriétés physiques et élastiques des cardiomyocytes. Le développement de la maturité fonctionnelle et structurale des myocytes cardiaques humains est mal compris. Sur la base de travaux récemment publiés, nous émettons l'hypothèse que l'amélioration de l'organisation myofibrillaire et des propriétés électrophysiologiques conduit à une plus grande maturité structurelle et fonctionnelle des cardiomyocytes fraîchement différenciés. Nous émettons l'hypothèse que l'étirement cyclique combiné avec une stimulation électrique sur une surface composée de polymères spécifiques et biodégradables constitue une voie pertinente pour développer l'organisation sarcomérique et le couplage excitation-contraction des cardiomyocytes. Enfin, nous émettons l'hypothèse que générer des cardiomyocytes humains offre un outil cellulaire unique et original pour étudier la physiopathologie musculaire et cibler de nouvelles voies thérapeutiques. L'amélioration de la maturité des cardiomyocytes par ingénierie tissulaire permettra de comparer ces cellules issues de patients atteints de dystrophinopathies et de sujets sains. Ce sujet de thèse s'inscrit dans la mise en place des tâches WP2,3 et 4 du projet ReGenHab de la Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU) de Montpellier.

  • Titre traduit

    Environmental constraints, human cardiac myocytes and dystrophinopathies


  • Résumé

    Animal models of disease do not always recapitulate the phenotype seen in patients. It is nowadays possible to produce cardiomyocytes derived from human induced pluripotent stem cells in the dish in vitro. However, those human cardiomyocytes lack obvious maturity. Besides their functional role, the stretch and substrate stiffness are important stresses for the transition between the fetal and postnatal life by inducing changes in elastic and sarcomeric properties of the cardiomyocytes. While there has been extensive research into the structural and functional changes of the fibers with stretch during postnatal maturation in animal species, there is relatively limited information available on the development of human cardiomyocytes. Based on recent published work, we hypothesize that improved myofibril organization and electrophysiological properties lead to increased structural and functional maturity of both freshly differentiated human cardiomyocytes. We hypothesize that cyclic stretch combined with electrical pacing on specific and biodegradable surface polymers is a pertinent method to develop mature sarcomeric organization and excitation-coupling. Finally, we hypothesize that generating adult (i.e. mature) human cardiomyocytes offer unique and original cellular tools to investigate human cardiac physiology, pathophysiology and screen drugs. We also hypothesize that improved maturity of cardiomyocytes through tissue engineering will allow comparing these cells from patients affected by muscular dystrophinopathies and healthy control subjects. This thesis topic is part of the work packages WP2,3 and 4 of the ReGenHab project of the “Fédération Hospitalo-Universitaire” (FHU) of Montpellier.